Appareil d'étude réflexion réfraction - Manuel d'instructions

Optique
Ref :
202 002
Français – p 1
Version : 9007
Appareil étude réflexion réfraction

Optique
Appareil étude réflexion réfraction
Ref :
202 002
FRANCAIS 1
1 Objectifs de l’appareillage
Le dispositif permet l’étude des phénomènes de réflexion et de réfraction :
- loi de Snell-Descartes : n1.sin(i1) = n2.sin(i2) ;
- loi de Kepler : sin(i)  i si i très petit ;
- angle de réfraction limite ;
- mesure de l’angle d’un prisme ;
- minimum de déviation ;
- réflexion par un miroir plan ;
2 Composition et matériel complémentaire
Le dispositif comprend :
- un disque à bord relevé en altuglas blanc et sa lanterne équipée d'une lampe
à filament rectiligne 6 V 18 W,
- un socle en T,
- une cuve hémicylindrique en PETG1,
- un demi-cylindre en altuglas poli,
- un prisme en altuglas de forme de demi-triangle équilatéral (angles 30° - 60°
- 90°),
- un miroir plan en aluminium poli monté sur semelle acier.
1 PETG : Polyéthylène Terephthalate Glycol

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Matériel complémentaire (non fourni) :
- Alimentation 6-12 V / 5 A Réf. 281 083
- Tige carrée aluminium 700 mm Réf. 703 459
- Noix de serrage Polynux Réf. 703 452
- Pied support Modumontage Réf. 703 453
- Ampoule de rechange Réf. 203 004
REMARQUES PRELIMINAIRES A L’UTILISATION
1. IMPORTANT : l’appareil fonctionne sous une tension de 6 V et de
préférence en alternatif.
2. Pour les travaux pratiques, l’appareil sera utilisé en position
horizontale, monté sur son socle en T.
3. Pour le cours, le socle est enlevé et l’appareil est utilisé verticalement,
la douille axiale étant serrée dans une noix classique montée sur un
support à tige quelconque.
4. Avant toute utilisation, vérifier les points suivants :
a. Fonctionnement de la lampe : si elle ne s’allume pas, vérifier le
contact et le filament.
b. La finesse du pinceau lumineux ne doit pas dépasser 1° en
largeur sur l'échelle. Dans le cas contraire, vérifier le bon
positionnement du boitier et enfin de la lampe. Tourner au besoin, la
lampe sur elle-même pour centrer le filament.
c. La direction du pinceau lumineux doit passer par le centre du
plateau et le zéro des échelles.
3 Expériences réalisables
3.1 Réflexion sur un miroir plan
Placer le miroir au centre du plateau de telle façon que la face réfléchissante
corresponde au diamètre – 90° + 90°. Le faisceau lumineux étant bien centré,
on fera varier l'angle d'incidence sur le miroir en faisant tourner le plateau.
Pour chaque position mesurer i et r.
3.2 Réfraction : loi de Snell-Descartes, loi de
Kepler ; détermination de l’indice du milieu
Avec le demi-cylindre en altuglas (n = 1,5) :
Le faisceau étant parfaitement centré, disposer le demi-cylindre au centre du
plateau de telle façon que le faisceau arrive normalement sur la face plane ;
les spots des rayons directs et réfractés sont alors dans le prolongement l'un
de l'autre (i = 0).
Tourner le plateau pour faire varier i de 2° en 2° jusqu'à 16°, puis de 5° en 5°
jusqu'à 80°.
Noter i et r. En déduire sin i et sin r.

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Vérifier le principe de la réversibilité des parcours lumineux.
Vérifier le phénomène de réflexion totale.
Déterminer l'angle limite expérimental.
Avec la cuve hémicylindrique :
Remplir d'eau la cuve jusqu'à mi-hauteur environ, la disposer en prenant les
mêmes précautions qu'avec le demi-cylindre.
Opérer comme en (a) (on rappelle que dans le cas de l’eau, n  1,33).
3.3 Prisme
3.3.1 Détermination de l’angle A du prisme
Placer le prisme de telle façon que le sommet de l'angle à déterminer dépasse
légèrement le centre du disque (lorsque l'appareil est utilisé verticalement, il
faut que la semelle du prisme recouvre tout le diamètre de l'aimant pour que
l'adhérence soit suffisante).
L'hypoténuse du prisme est confondue avec le diamètre de l'évidement : le
rayon incident étant normal à cette face, le rayon réfléchi est confondu avec lui
et tous deux passent par le zéro situé derrière la lanterne. Tourner le plateau
de 180° et repérer la position du rayon réfléchi : sa déviation correspond à 2A,
A étant l'angle du prisme considéré (l'opération revient en effet à faire tourner
le miroir d'un angle A).
3.3.2 Variation de l’angle de déviation D avec l’angle
d’incidence i
Placer le prisme dont l'angle est connu comme il est dit en (a). La déviation
correspond à l'angle que fait le rayon direct passant par dessus le prisme
avec le rayon réfracté ; sa valeur est obtenue en faisant la différence des
valeurs des 2 angles avec la normale. On détermine ainsi expérimentalement
l'incidence donnant le minimum de déviation.
Cette expérience peut servir à calculer l'indice de réfraction de l’altuglas.
4 Service après vente
La garantie est de 2 ans, le matériel doit être retourné dans nos ateliers.
Pour toutes réparations, réglages ou pièces détachées, veuillez contacter :
JEULIN - SUPPORT TECHNIQUE
Rue Jacques Monod
BP 1900
27 019 EVREUX CEDEX FRANCE
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